• 제목/요약/키워드: 2차원 계산

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계산유체역학모형 CFD_NIMR_SNU를 이용한 국지적으로 가열된 산악지역의 상세 바람 흐름 모사 - 화왕산 산불 사례 - (Simulation of Detailed Wind Flow over a Locally Heated Mountain Area Using a Computational Fluid Dynamics Model, CFD_NIMR_SNU - a fire case at Mt. Hwawang -)

  • 구해정;최영진;김규랑;변재영
    • 한국농림기상학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.192-205
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    • 2009
  • 2009년 2월 9일 화왕산에서는 대보름 행사인 '억새 태우기'가 많은 사람들이 지켜보는 가운데 시작되었지만 예상하지 못한 강풍으로 산불로 확대되어 많은 인명피해가 발생하였다. 본 연구에서는 3차원 계산 유체역학 모형인 CFD_NIMR_SNU 모형을 이용하여 복잡한 산악지역에서 국지적 가열에 따른 바람장을 모사함으로써 이날 발생한 산악 화재의 특성을 분석하였다. 화재가 발생한 지역의 지표 온도는 가열이 없을 때, $300^{\circ}C$$600^{\circ}C$ 일 때의 3가지 가열 강도조건을 주어 모사하였다. 지표 가열은 화재 발생 지역 중앙에서 수직 바람장을 $0.7m\;s^{-1}(300^{\circ}C)$$1.1m\;s^{-1}(600^{\circ}C)$만큼 증가시켰다. 난류운동에너지는 화재의 열에너지 자체 및 열적 순환에 의해 증가된 운동에너지에 의해 증가하였다. 화재로 인한 열은 복잡한 지형과 강한 경계 바람 조건과 함께 화왕산의 예상하지 못한 난류와 강풍 조건을 유도하였다. CFD_NIMR_SNU 모형은 인명피해를 발생시킨 산불을 이해하는데 도움이 되는 귀중한 분석 자료를 제공하였다. 모사 결과에 따르면 화재 발생 지점은 풍상측의 높은 지형으로 인하여 화재 발생 직전까지는 바람이 거의 억제되었던 것으로 보인다. 이러한 바람의 억제는 화재 발생에 따른 뜨거운 공기의 상승과 강한 경계 바람 조건에 의해 쉽게 되돌려졌다. 즉, 강한 경계 바람과 화재로 인한 가열이 함께 작용하여 강한 난류가 만들어졌고, 여러 명의 사상자가 발생한 산악 화재로 확산되었던 것이다. CFD_NIMR_SNU 모형은 중규모 모형과의 결합을 통하여 좁은 영역의 화재로 인한 난류 예보를 생산하는 등 산불 예방을 위해 활용될 수 있을 것이다.

사찰림의 생태문화적 평가지표에 관한 연구 - 조계산 송광사를 중심으로 - (A Study on the Eco-Cultural Assessment Indicator for Buddhist Temple Forest - Focused on Mt. Jogye Songgwang-sa Temple -)

  • 장영환;구본학
    • 한국전통조경학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.74-88
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    • 2019
  • 본 연구는 우리나라 사찰림의 생태문화적 가치를 평가하는 평가지표를 개발하고, 개발된 사찰림의 평가지표를 삼보사찰의 한 곳인 송광사(승보사찰)에 적용하였다. 브레인스토밍(숲치유 전문가 2인, 불교계 산림전문가 스님 1인, 산림1인, 연구자 포함 6인)을 통하여 문헌연구와 평가지표 초안을 도출하였고, 이후 전문가그룹(1차:32명, 2차:30명) 심층인터뷰(FGI)를 5점 리커트 설문조사방법으로 도출한 최종평가지표 4개 영역 20개 항목을 기초로 실행한 연구 결과는 다음과 같다. 사찰림의 생태문화적 평가지표에 대해 4개 영역 20개 평가항목으로 각각 5점으로 하였으며 역사문화적 가치는 5개 항목으로 총 25점을, 생태적 가치는 5개 항목으로 총 25점, 휴양 관광적 가치는 6개 항목 총 30점, 교육 이용적 가치는4개 항목 총 20점으로 각각 배점하여 총점을 100점으로 하였다. 개발된 평가지표를 연구대상지인 조계산 송광사를 대상으로 적용한 결과, 사찰림의 역사 문화적 가치가 25점 만점에 23점, 생태적 가치는 25점 만점에 21점, 휴양 관광적 가치는 30점 만점에 22점, 교육 이용적 가치는 20점 만점에 16점을 차지하여 총 82점의 결과치가 도출되었다. 이번 연구에 대한 의미는 다음과 같다. 첫째, 최초로 사찰림의 생태문화적 지표를 개발했다는 것에 의미를 가지고, 사찰림의 생태문화적가치에 대한 활용자료가 될 수 있음에 의미를 가진다. 둘째, 사찰림의 생태문화적 평가지표를 가지고 송광사 사찰림을 평가한 결과, 사찰림의 휴양 관광적 가치와 교육 이용적 가치가 매우 낮았다. 이러한 이유에서 사찰림을 국내 최고의 고객으로 인정하는 산림청과 환경부, 문화재청 등은 사찰림의 관광, 휴양, 교육, 이용을 위한 지원을 해야 한다고 할 수 있다. 셋째, 사찰림의 생태문화적 가치에 대한 우수성에 대해 국가적 차원에서 연구하여 사찰림만이 가지는 템플스테이와 치유를 접목한 가칭 "사찰림에서의 치유"와 같은 국가브랜드를 만들어 세계적인 관광산업이 되기를 바란다. 넷째, 사찰림에 대한 법적정의가 없는 현 상황에서 사찰림에 대한 법적정의의 필요성에 대하여 법적정의를 제안하였다. 이러한 사찰림의 정의가 법률적으로 마련되면 사찰림의 생태문화적 가치에 대한 보호 및 활용적 측면에서 국가기관에 전담부서를 조직하고 더 나아가 사찰림을 세계자연문화유산으로도 등재하는데 기초가 될 것으로 판단된다. 다섯째, 이번 연구의 결과로 나온 사찰림에 대한 생태문화적 평가지표를 바탕으로 유네스코 세계문화유산으로 등재된 "산사, 한국의 산지 승원"에 적용해서 각 사찰마다의 특징을 도출하여 사찰의 관리 또는 활용에 기초자료가 될 것이다.

전두엽 간질에서 F-18-FDG PET의 간질병소 국소화 성능: 육안 판독과 SPM에 의한 분석 (Brain F-18 FDG PET for localization of epileptogenic zones in frontal lobe epilepsy: visual assessment and statistical parametric mapping analysis)

  • 김유경;이동수;이상건;정천기;여정석;정준기;이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.131-141
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    • 2001
  • 목적: 수술을 필요로 하는 난치성 간질 중 전두엽 간질은 두 번째로 흔하나 간질 병소의 국소화는 쉽지 않다. 이 연구에서는 수술로 확인한 전두엽 간질환자를 대상으로 F-18-FDG PET의 간질 병소 국소화 성능을 알아보았다. 대상 및 방법:본 병원에서 간질 표준 검사 후 전두엽 간질로 진단되어 병소절제술을 시행한 후 간질이 잘 조절된 환자 24명을 대상으로 하였다. 이들은 모두 수술 후 Engel 분류상 I 또는 II 로 예후가 좋은 환자로서 수술 병리소견에 피질이형성증 18, 종양 4, 피질 반흔 2예이었다. F-18-FDG PET스캔에서의 대사 감소 부위를 육안 판독과 SPM 방법으로 분석하고 간질 병소를 국소화하였다. SPM 분석 때에 유의수준을 바꾸어가며 간질원인병소 국소화성능을 비교하였다. 결과: MR에 구조이상 병변이 보이는 경우가 12예, 정상례가 11예이었다. 육안 판독에 의한 F-18 FDG PET의 간질 병소를 편측화 또는 국소화 정확도는 54% (13/24)이었다. MR에서 구조적 이상이 있었던 경우는 67%에서, MR에 이상 소견이 없었던 경우 50%에서 F-18 FDG PET으로 대사 감소부위를 찾아 간질 병소를 발견하였다. SPM 분석에서는 유의수준 p값을 낮출수록 예민도가 감소하였다. SPM 방법으로 분석한 F-18 FDG PET의 간질원인 병소발견 예민도는 63%로 육안 판독에 비하여 높았으나 통계적 차이는 없었다. 결론: F-18 FDG PET은 전두엽 간질 환자에서 간질 병소를 예민하게 국소화하였으며 뇌 MR에서 구조적 병변이 없는 경우에서도 비슷한 빈도로 대사 감소부위를 찾아주었다. SPM 분석 방법은 F-18 FDG PET 전문가의 육안분석과 대등한 예민도를 보여 주었고 따라서 전두엽 간질 환자에서 간질 병소를 찾는데 도움될 것이라 생각한다.발생하기 용이함을 의미한다. 시스템과 사용자 설명서는 국내 시행이 가능한 상태로 판단된다. 그러나, 시행 시에 치료표적에서의 오차는 크지 않을 것으로 예상이 되지만, 위험장기에서의 오차는 클 것으로 예상되며, 이에 대한 방안이 마련돼야 할 것이며, 또한 임상의 중요성과 연관해 의미 있는 2차원 선량분포의 기준 마련이 요구된다.본 GE $Advance^{TM}$ PET 시스템이 임상에의 적용에 적합함을 보여주었다.mens사의 상용 분석 프로그램에는 해당 기능이 없어 계산값의 비교를 통한 검증은 수행하지 못하였고, 수화(hydration)와 탈수(dehydration) 각각의 조건에 따른 신장기능 분석에 적용하였을 때, 판별 기준이 되는 유의미한 값을 산출하여 타당성 검증을 대신하였다. 결론: 이 연구에서 개발한 핵의학 영상의 정량적 분석을 통한 신장기능 분석 프로그램을 사용하여 신장 기능을 분석한 결과, 타당성 있는 결과를 도출하여 그 유용성을 입증하였다. 이 개발 프로그램은 좀 더 다양한 임상응용 목적의 분석기능을 사용자가 직접 개발, 추가하기가 용이하여 기존 상용 프로그램보다 연구적 활용범위가 크다고 사료된다.2.2{\pm}0.4\;(1.6{\sim}3.2){\mu}g/ml$와 $1.4{\pm}0.2\;(0.8{\sim}1.6){\mu}g/ml$로서(p=0.16), 표준균주 3종 모두에서 Infecton의 MBC 또한 ciprofloxacin에 비해 $2{\sim}4$배가 높았다. 결론: Tc-99m Infecton은 ciprofloxacin 보다는 약하였지만 표준균주에 대해 생체외 항균력을 보였다.를 보였고 또한 다변량분석에서 휴식기의 관류지수는 좌심실 확장을 예측할 수 있는 유일한 지표였다. 또한 작은 수의 증례이지만

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C3H 마우스 섬유육종에 있어서 방사선 조사와 Cis-diamminedichloroplatinum의 병용시 순서 및 시간간격의 영향 (Sequence and Time Interval in Combination of Irradiation and Cis-Diamminedichloroplatinum in C3H Mouse Fibrosarcoma)

  • 하성환;최은경;박찬일
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제11권1호
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    • pp.29-34
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    • 1993
  • 방사선 조사와 cis-diamminedichloroplatinum(이하 cis-DDP라 함)의 병용시 최대효과를 얻기 위한 병용순서와 시간간격을 알아보기 위하여 CSHf/Sed 마우스의 하지근육에 섬유육종(fibrosar-coma: FSa II)을 이식하여 발생시킨 육안적 종양(직경 6mm)과 미시적 종양(1,000개의 종양세포 이식후 3일된 종양)을 대상으로 실험하였고 동시에 생체외 실험을 병행하였다. 육안적 종양은 10 mg/kg의 cis-DDP를 10 Gy의 방사선 조사전 24, 12, 8, 4, 2, 1시간 및 30분과 동시 그리고 방사선 조사후 30분 1, 2, 4, 8, 12, 24시간에 복강내에 투여하였고 미시적 종양은 같은 시간간격으로 5mg/kg의 cis-DDP를 5Gy의 방사선과 병용하여 투여하였다. 실험의 결과는 종양을 매일 3차원적으로 측정하여 성장곡선을 그린 뒤 성장 지연기간을 계산하여 판정하였다. 동시에 생체외 실험은 같은 시간간격으로 $4{\mu}M$의 cis-DDP 1시간노출과 6 Gy의 방사선을 조사한 뒤 실험후 10내지 14일에 세포집락의 수를 측정하여 세포 생존분획을 얻었다. 육안적 종양에 대한 결과는 방사선과 항암제를 병용함으로써 방사선 조사전 4시간부터 방사선 조사후 4시간까지는 부가선(additive line) 이상의 효과를 보였으나 병용시간 간격이 4시간 이상인 군에서는 부가선 이하의 효과를 보였다. 가장 효과적인 병용시간은 cis-DDP를 방사선 조사전 4시간에 투여한 군으로 성장지연은 10.66일이었다. 미시적 종양에서는 방사선과 항암제를 병용함으로써 방사선 조사후 4시간에 cis-DDP를 투여한 군을 제외하고는 모든 군에서 부가선 이상의 효과를 얻었으며 그 중에서도 cis-DDP를 방사선 조사전 2시간, 1시간에 투여한 군에서 가장 효과가 높았다. 생체외실험에서는 병용의 효과는 모든 시간간격에서 부가효과(additive effect) 이상이었으나 시간간격에 따른 차이는 적었다. 이상의 결과에서 항암제와 방사선을 병용하여 치료할 경우 특히 미시적종양에서는 병용순서 및 시간간격에 따라 암치료 효과에 미치는 영향이 지대하므로 병용치료시 적절한 순서 및 시간간격의 선택이 필수적임을 알 수 있었다.

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폐암 환자의 정위적방사선 치료 시 이중 에너지를 이용한 치료 방법의 유용성 평가 (Evaluation of useful treatment which uses dual-energy when curing lung-cancer patient with stereotactic body radiation therapy)

  • 장형준;이영규;김영재;박영규
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.87-99
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    • 2016
  • 목 적 : 종양의 위치에 따라 단일에너지를 이용한 치료계획과 이중에너지를 사용하는 치료계획을 정위적방사선 치료에 적용하여 실제 종양에 부여되는 선량의 변화와 종양과 인접한 부분에 위치하는 정상조직의 선량을 비교하여 임상적 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 총 10명의 환자 CT 영상을 획득한 후 각각 단일에너지, 이중 에너지에 대한 체적변조회전치료 기법에 대한 치료 계획을 수립하였다. 종양 측 변화 요인을 분석하기 위하여 조형계수(CI)와 균질성 지수(HI), 최대 선량을 각각 계산했으며, 정상 조직에 대한 선량 분포를 비교하기 위하여 $V_{10}$$V_5$, 종양에 가장 근접한 첫 번째 ~ 네 번째 갈비뼈($1^{st}{\sim}4^{th}$ Rib), 척수(Spinal Cord), 식도(Esophagus)와 기관(Trachea)를 선정하였다. 또한 계획한 선량 분포가 실제 전달되는 정확성을 확인하기 위하여 2차원 이온전리함 배열을 이용하여 선량 측정을 시행하였다. 결 과 : 종양 측 인자의 경우 조형계수와 균질성 지수는 두 에너지를 사용했을 경우가 1에 가까운 값을 나타냈다. 최대 선량의 경우 앞쪽 흉벽은 약 2%, 등쪽 종양의 경우는 동등한 값을 나타냈다. 정상 조직의 경우 앞쪽 흉벽 종양은 인접한 갈비뼈에서 두 에너지를 동시에 사용한 경우 각각 4%, 5% 감소하였고, 기관지의 경우 11%, 17% 감소하였다. 폐의 선량 분포의 경우 $V_{10}$의 경우 1.5%, $V_5$의 경우 1%로 감소함을 나타냈다. 뒤쪽 흉벽의 경우 종양에 인접한 갈비뼈는 두 에너지를 이용한 경우에서 각각 6%, 1%, 4%, 12% 감소하였고, 폐의 선량 분포에서는 $V_{10}$ 3%, $V_5$ 3.1% 감소됨을 나타내었다. 선량 측정의 경우 모든 에너지에서 감마지표 3mm/3%의 결과에 부합하였다. 결 론 : 단일 에너지를 이용한 치료 계획 보다 두 에너지를 동시에 사용하는 경우가 표재성 종양에 대해 보다 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

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전립선암 환자의 방사선 치료 시 방광 체적 변화 (Bladder Volume Variations in Patients Receiving Conformal Radiotherapy to Prostate)

  • 이레나;이지혜;이경자;지영훈
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제33권2호
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    • pp.61-65
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    • 2008
  • 목 적: 전립선암 환자의 방사선 치료 시 전립선의 위치 변화 및 비뇨기계 부작용을 줄이기 위해 방광의 체적을 일정하게 유지하도록 한 후 초음파를 이용하여 방광의 체적 변화를 측정 하였다. 대상 및 방법: 2002년 12월부터 2007년 8월 까지 이대 목동병원에서 전립선 암으로 진단받고 근치적 목적의 방사선 치료를 받은 환자 26명을 대상으로 하였다. 13명의 실험군 환자는 방광의 체적을 일정하게 유지하기 위하여 모의조사, CT 스캔, 및 치료 1시간 전에 450 cc의 물을 마시도록 하였다. 나머지 13명의 대조군 환자에 대해서는 특별한 지시를 하지 않았다. 각 환자의 CT영상에서 방광의 체적을 측정하였다. 3차원 입체 조형 치료 계획이 설계되었고 처방선량 70.2 Gy 조사할 경우 방광과 직장의 유효체적을 계산 하였다. 실험군에 속해 있는 환자에 대해 방사선 치료 전 방광의 체적을 초음파를 이용하여 6-8주 간 매주 측정하였고 방광의 체적 변화를 분석하였다. 결과: CT상에서 측정 한 방광의 평균 체적 및 표준 오차는 실험군의 경우 $283.5{\pm}114.0\;cc$ (40%) 이고 대조군의 경우 $181.2{\pm}120.1\;cc$ (66%) 이다. 실험군의 경우 CT 상의 방광 체적과 CT scan 전에 획득한 초음파 영상상의 방광 체적은 통계적으로 유의하지 않으나 상관관계가 있는 것으로 보이고 초음파를 이용하여 측정한 방광의 체적은 CT상에서의 체적의 평균 62% 이다. 실험군에 있어서 초음파 시스템을 이용하여 주간 측정한 방광의 체적의 변화는 상당히 컸으며 최소 33%에서 최대 75%까지 변화 하였다. 결론: CT 스캔 전에 일정한 양의 물을 마시도록 지시한 실험군의 환자들의 경우 대조군대비 평균 방광의 체적을 크게 유지할 수 있었다. 그러나 일정한 양의 물을 마시도록 지시하더라도 6-8주간의 치료 기간 중에 방광의 체적을 일정히 유지 하는데는 어려움이 있었다.

Prostate Cancer 환자에 대한 One Arc와 Two Arc VMAT Plan의 선량 측정 비교 분석 (Dosimetric Comparison of One Arc & Two Arc VMAT Plan for Prostate cancer patients)

  • 김병찬;김종덕;김효중;박호춘;백정옥
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제30권1_2호
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    • pp.107-116
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    • 2018
  • 목 적 : IMRT는 일반적인 3차원 방사선 치료방법보다 Prostate 주변 중요장기(OAR)에 대한 방사선 부작용을 줄이고 Prostate Cancer에 더 많은 선량을 투여할 수 있기 때문에 Prostate Cancer Therapy에 광범위하게 사용되었다. 장비 및 치료 기술의 많은 진보로 인하여 최근에는 체적 변조 아크 치료(VMAT)가 널리 사용되어지고 있으며, VMAT은 IMRT에 비해 치료 시간을 최대 55 % 단축시킬 수 있어 치료 중 움직임에 대한 오차를 최소화 할 수 있는 장점이 있다. 대상 및 방법 : 본 실험에서는 Prostate Cancer 환자 10명에 대해 LN가 포함된 치료 Group 5명과, LN가 포함되지 않는 Group 5명으로 1 Arc와 2 Arc 치료 계획 방법을 총 4 Group으로 분류하여 MU, DVH값들을 비교 분석 하였고, ArcCHECK과 MapCHECK을 사용하여 DQA 관련 측정을 수행했다. 결 과 : Prostate patients의 Target과 OAR 선량분포 결과는 다음과 같다. $D_{max}$는 4개 Group이 100~110 % 범위로 나타났으며, Hot spot인 110 % 이상은 보이지 않았다. LN가 없는 Only-Prostate($P_1$, $P_2$)의 Target $D_{98%}$ 분포도는 1 Arc plan($P_1$)보다 2 Arc plan($P_2$)에서 조금 더 좋은 결과 값을 보였다. LN-Prostate($P_{L1}$, $P_{L2}$) Group에서의 Target $D_{98%}$ 분포도는 1 Arc plan($P_{L1}$)보다 2 Arc plan($P_{L2}$)이 더 좋은 결과 값을 보였고, 1 Arc plan($P_{L1}$)에서는 Target $D_{98%}$의 처방 선량 값에 도달하지 못했다. 또한, OAR에서는 Only-Prostate($P_1$, $P_2$) Group에서 1 Arc와 2 Arc Plan 모두 처방 선량 값에 만족했고, LN-Prostate 1 Arc($P_{L1}$) Plan은 OAR의 처방 선량치보다 높은 선량 값을 보였다. DQA 측정에서 계산된 ArcCHECK과 MapCHECK의 Gamma evaluation pass rate는 99 %보다 조금 더 높았고, CC04 Ion-chamber를 이용한 점 선량(Point Dose) 측정값의 평균 오차 범위는 1 % 미만이었다. 결 론 : 본 연구에서 분석한 결과, Only-Prostate($P_1$, $P_2$) Group의 경우는 두 plan의 선량이 비슷했지만, 치료시간과 MU값 등을 고려했을 때 1 Arc 치료 방법($P_1$)이 더 적합하였으며, LN-Prostate($P_{L1}$, $P_{L2}$) Group에서는 Target $D_{98%}$와 OAR의 처방 선량에 만족하는 2 Arc 치료 방법($P_{L2}$)이 더 적합한 결과를 보였다.

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편광 기반 주파수 스캐닝 간섭 시스템 및 병렬 프로그래밍 기반 측정 고속화 (A Polarization-based Frequency Scanning Interferometer and the Measurement Processing Acceleration based on Parallel Programing)

  • 이승현;김민영
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.253-263
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    • 2013
  • 광학측정기법 중 주파수 스캐닝 간섭계는 기존 3차원 측정기법과 비교하여 광학 하드웨어 구조가 측정과정동안 고정되어 있어, 대물렌즈나 대상물체의 수직 스캐닝 없이 단지 광원의 주파수만 특정한 주파수 밴드내에서 스캐닝 하여 대상물체에 주사되므로, 우수한 광학 측정 성능을 보인다. 광원의 주파수를 변경하여 간섭계를 통해 간섭 영상을 획득한 후, 밝기 영상 데이터를 주파수 영역 데이터로 변환하고, 고속 푸리에 변환을 통한 주파수 분석을 이용하여 대상 물체의 높이 정보를 계측한다. 하지만, 대상물체의 광학적 특성에 기인한 광학노이즈와 주파수 스캐닝동안 획득되는 영상의 수에 따라 증가하는 영상처리시간은 여전히 주파수 스캐닝 간섭계의 문제이다. 이를 위해, 1) 편광기반 주파수 스캐닝 간섭계가 광학 노이즈에 대한 강인성을 확보하기 위해 제안되어진다. 시스템은 주파수 변조 레이저, 참조 거울 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 대상 물체 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 편광 광분배기, 이미지 센서 앞단의 편광기, 광섬유 광원 앞단의 편광기, 편광 광분배기와 광원의 편광기 사이에 위치하는 ${\lambda}/2$ 판으로 구성된다. 제안된 시스템을 이용하여, 편광을 기반으로한 간섭이미지의 대조대비를 조절할 수 있다. 2) 신호처리 고속화 방법이 간섭계 시스템을 위해 제안되며, 이는 그래픽 처리 유닛(GPU)과 같은 병렬처리 하드웨어와 계산 통합 기기 구조(CUDA)와 같은 프로그래밍 언어로 구현된다. 제안된 방법을 통해 신호처리 시간은 실시간 처리가 가능한 작업시간을 얻을 수 있었다. 최종적으로 다양한 실험을 통해 제안된 시스템을 정확도와 신호처리 시간의 관점으로 평가하였고, 실험결과를 통해 제안한 시스템이 광학측정기법의 실적용을 위해 효율적임을 보였다.

N-13 암모니아 PET 동적영상과 인자분석을 이용한 심근 혈류량 정량화 (Quantification of Myocardial Blood flow using Dynamic N-13 Ammonia PET and factor Analysis)

  • 최용;김준영;임기천;김종호;우상근;이경한;김상은;최연성;김병태
    • 대한핵의학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.316-326
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    • 1999
  • 목적: N-13 암모니아 PET 동적영상에 포함된 순수 한 혈액풀 입력함수와 심근 조직함수를 추출하며 각 조직 인자영상을 생성하는 인자분석 방법을 개발하고자 하였다. 또한 인자분석 방법으로 추출된 입력함수와 조직함수를 사용하여 혈류량을 측정하여 구현한 인자분석 방법의 정확도와 유용성을 고찰하였다. 대상 및 방법: 다섯 명의 관상동맥질환 환자에 20 mCi N-13 암모니아를 안정상태와 부하상태에서 주사한 후, 23분간 26프레임의 PET 동적영상을 얻었다. 인자분석을 수행하기 위해 첫째, N-13 암모니아 PET 동적영상을 3차원 행렬화 한 후, 부분영상을 추출하여 딕셀을 생성, 규격화하였다. 두 번째 주 대각성분분석 단계에서는 공분산행렬을 계산하여 인자부하량을 구하며, 세 번째 단계에서는 인자부하량이 양의 구속조건을 만족할 때까지 인자함수를 사갈 회전시켰다. 네 번째 단계에서는 인자영상과 시간-방사능 곡선을 추출하였다. 인자분석 방법의 효율성과 정확성을 검증하고자 인자분석과 관심영역설정 방법으로 구한 혈액풀 입력함수의 곡선 아래 면적을 비교하고, 두 가지 방법으로 구한 입력함수와 조직함수를 이용하여 심근 혈류량을 측정하여 선형 회귀분석하였다. 결과: 관심영역 설정 방법과 개발된 인자분석 방법을 이용하여 구한 혈액풀 입력함수의 $0{\sim}1$분 사이의 평균 곡선 아래 면적 비는 1.02, $0{\sim}2$분 사이는 0.98, $1{\sim}2$분 사이는 0.86이었다. 또한 인자분석과 관심영역 설정 방법으로 얻은 입력함수와 관심영역 설정 방법으로 얻은 조직함수로 구한 심근 혈류량의 선형 회귀곡선 기울기는 0.91, 상관계수는 0.82로 서로 잘 일치하였다. 결론: N-13 암모니아 PET 동적영상을 인자분석 하는 방법을 구현하여 각 조직 인자영상과 이에 대응하는 시간-방사능 곡선을 추출하였으며, 인자분석과 관심영역 설정 방법으로 얻은 혈액풀 입력함수가 서로 잘 일치됨을 검증하였다. 또한, 인자분석 방법과 관심영역 설정방법으로 얻은 시간-방사능 곡선으로 구한 심근 혈류량 값들이 서로 좋은 상관관계를 나타내는 것으로 관찰되어 인자분석 방법으로 추출된 혈액풀 입력함수와 심근 조직함수가 순수한 생리적 함수들과 잘 일치된다고 판단할 수 있었다. 그러므로 N-13 암모니아 PET과 인자분석 방법을 이용하면 혈액 채취, 관심영역 설정, 흘러넘침 보정없이 심근 혈류량을 비침습적으로 간단하고 정확하게 정량화 할 수 있다.

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전립선암의 세기조절 방사선치료 시 불균질부에 의한 선량변화에 관한 고찰 (The Investigation Regarding the Dose Change due to the Heterogeneity of Prostate Cancer Treatment with IMRT)

  • 윤일규;박장필;이제희;박흥득
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.107-112
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    • 2007
  • 목 적: 본원에서 시행하고 있는 전립선암의 세기조절 방사선치료시 직장 내에 존재하는 불균질부에 의한 선량변화를 전산화 치료계획 선량과 자체 제작한 전립선암 환자형 골반 팬톰을 이용하여 측정한 선량을 비교하고자 한다. 대상 및 방법: 전립선암 환자형 골반 팬톰(타원형의 물 팬톰: $30\times20\times20cm^3$, 방광, 직장, 정낭을 묘사하는 팬톰)을 제작하였으며, 전산화단층촬영으로 3차원 영상을 획득하였다. 전산화치료계획장치(ECLIPSE, Varian, USA), 6 MV X선(Clinac 6EX, Varian, USA)을 이용하여 세기조절 방사선치료계획을 수립한 후, 전립선암 환자형 골반 팬톰을 이용하여 직장벽, 방광벽, 정낭 부위에 TLD를 삽입하고, 전산화치료계획 선량과 비교하였다. 결 과: 전산화치료계획에 의한 선량은 직장벽 100%, 방광벽 52%, 우측 정낭 86%, 좌측 정낭 87%, 표면 18%였으나, TLD로 측정 한 선량은 직장벽 89%, 방광벽 54%, 우측 정낭 85%, 좌측 정낭 84%, 표면 17%로 측정되었다. 직장벽은 11%, 방광벽은 2%, 우측 정낭은 1%, 좌측 정낭 3%, 표면 1%의 선량차이를 확인하였다. 결 론: 본원에서 개발한 전립선암 환자형 골반 팬톰으로 전산화치료계획에서 구현하는 불균질부 선량계산의 오차를 확인할 수 있었으며, 다양한 선량 측정 장치(TLD, film)를 이용하여 쉽고 간편하게 선량 검증을 할 수 있을 것으로 사료된다.

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